地铁车辆蓄电池监控系统的应用

李宝玺 孙丽娜

摘 要：蓄电池是当前地铁车辆中直流电源的一种，是组成地铁车辆电源系统的重要部分，蓄电池本身的性能好坏会对地铁车辆的运行稳定性与安全性造成影响。本文对蓄电池的性能参数与使用寿命等性能进行监控、为锂电池后续装车的优化和可靠性提供数据支撑两个方面着手，对地铁车辆蓄电池监控系统的应用价值展开分析，并在此基础上对地铁车辆蓄电池监控系统的应用途径展开深入研究。

关键词：地铁车辆;蓄电池;监控系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.063

0 前言

近年来，随着社会经济的不断发展和科学技术水平的不断提高，蓄电池作为备用电源之一，在工业领域与民用领域均有着广泛的应用，地铁车辆蓄电池监控系统的应用也取得了非常不错的成效。从当前地铁车辆蓄电池监控系统应用的实际情况来看，不论是车载系统还是维修车间在对单体蓄电池运行状态监控方面还较为欠缺，而地铁车辆蓄电池监控系统的灵活应用，可以为车辆的稳定运行提供保障。

1 地铁车辆蓄电池监控系统的应用价值

从地铁车辆蓄电池监控系统的应用现状来看，地铁车辆中大多需要安装容量足够的蓄电池组，将其作为DC110V辅助电源，这样可以在升弓受电或者在应急情况下保障车辆的正常运行。一般情况下，地铁车辆处于紧急情况下时，应急通风的要求至少需要保证在90分钟以上[1]，而其他部分的用电要求也需要保持在2小时以上，这些用电主要涉及到应急照明用电、应急显示用电、应急开关门用电、维修用电、通讯通电以及控制用电等等。地铁车辆蓄电池监控系统的应用价值主要体现在以下几个方面：

第一，由于地铁车辆运行里程相对较长，加上地铁车辆的运行速度大多较快，所以直接导致了安装在车辆底部的蓄电池组自身性能被提出更高的要求。而地铁车辆的运行环境以及温度等基本工况较为恶劣，这种情况会进一步加剧蓄电池性能劣化的速度，严重时甚至会造成地铁车辆蓄电池整组电池发生失效，极端情况甚至会引发燃烧等运行安全问题。为了提高地铁车辆运行的安全性与稳定性，地铁车辆蓄电池监控系统的设计与应用，在实现对蓄电池组的监控以及对蓄电池性能参数、使用寿命等性能的监控方面具有重要意义。

第二，为了有效应对当前地铁车辆蓄电池中蓄电池组的轻量化、无污染、长寿命等各个方面存在的问题，锂电池的出现以及应用逐渐引起人们的关注。从现阶段锂电池的应用来看，锂电池在地铁车辆蓄电池组上装车以及运用考核，需要充分考虑到地铁车辆自身的运行安全性。与此同时，由于锂电池在地铁车辆上的应用具有一定的不确定性，因此结合实际情况开发设计一种地铁车辆蓄电池监控系统，除了可以随时监控锂电池的性能参数以及使用寿命等一系列性能外，还可以及时发现锂电池在地铁车辆应用过程中可能存在的问题，以此来为锂电池后续装车性能的优化以及自身可靠性的提升提供科学的数据支撑。

2 地铁车辆蓄电池监控系统的应用途径

2.1 地铁车辆蓄电池监控系统的组成及其应用特征

地铁车辆蓄电池监控系统主要包括电池数据采集设备、数据显示设备、数据传输设备以及数据控制中心几个重要组成部分。其中蓄电池监控系统中包括的电池数据采集设备，主要被用来进行对蓄电池组相关电池参数信息的实时采集，并在此基础上将采集到的电池参数信息传输到相应的数据显示设备上;而蓄电池监控系统中的数据显示设备，被用来显示相关的蓄电池组内的电池参数信息;数据传输设备可以将采集设备或者数据显示设备中的参数信息，向着系统内部的数据控制中心进行传递;地铁车辆蓄电池监控中心中的数据控制中心，主要是对数据传输设备传输而来的电池参数信息实施必要的分析与统计，以此来明确蓄电池组电池参数对于地铁车辆蓄电池监控系统中电池衰退的变化规律。除此之外，地铁车辆蓄电池监控系统中还涉及到自检模块，比如电池数据采集设备中的自检模块等。主要承担着对数据采集设备内各个部件对自检任务，同时将自检结果传输到系统内部相同的数据显示设备中[2]。

2.2 感烟和感温传感器的应用

感烟和感温传感器是地铁车辆蓄电池监控系统中的重要组成部分，主要是被用于烟雾浓度以及温度的实时监测，同时将检测到的数据信息传输给控制中心。此外，感烟与感温传感器在地铁车辆蓄电池监控系统中，可以通过实时监控蓄电池组的过充、过热以及均衡控制等方式，保证地铁车辆蓄电池监控系统的稳定效果。一些时候，感烟和感温传感器装置还会被用在数据信息传输以及数据显示设备的监测方面。地铁车辆蓄电池监控系统的应用具有以下效果：地铁车辆蓄电池监控系统可以借助数据显示设备，详细的了解到蓄电池组的电池参数信息，有利于帮助工作人员能够快速发现蓄电池组可能存在的故障信息，从而进一步提升地铁车辆运行的安全性与稳定性。

2.3 地铁车辆蓄电池监控系统的应用设计

由于蓄电池或者蓄电池充电机本身的性能问题，会在一定程度上加大地铁车辆蓄电池监控系统的应用风险，所以为了有效保证地铁车辆蓄电池监控系统的应用效果，避免蓄电池对地铁车辆运行的安全性与稳定性造成影响，需要在充分掌握蓄电池系统结构与功能的基础上，保证地铁车辆蓄电池监控系统应用设计的合理性与科学性。比如：在蓄电池系统设计环节中，可以结合实际情况合理设置蓄电池自动检测装置，该检测装置需要从第一节电池开始，逐渐向蓄电池组实施电压数据采集，并借助滑动滤波等软件算法，进一步提升电压采集的精度，保证地铁车辆蓄电池监控系统应用的可靠性。

3 总结

综上所述，地铁车辆蓄电池监控系统的应用，在保障地铁列车安全稳定运行方面发挥着重要作用，为了可以充分发挥出地铁车辆蓄电池监控系统的实际作用，需要结合地铁车辆运行的实际情况，从地铁车辆蓄电池监控系统的组成和应用特征、感烟和感温传感器的应用以及地铁车辆蓄电池监控系统的应用设计几个方面进行综合考虑。只有切实提高对地铁车辆蓄电池监控系统的认识，才能更好的提升应用效果。

参考文献：

[1]韩克，余剑生，罗永通.光伏蓄電池电压监控系统仿真与应用[J].实验技术与管理，2018，35（01）：136-139.

[2]邱晓欢.一种地铁车辆蓄电池组检测与维护装置的开发与实现[J].南方职业教育学刊，2014，4（04）：12-14.